松遼盆地三肇凹陷扶楊油層碳酸鹽膠結(jié)物發(fā)育特征

張世祥，李松源

(大慶油田有限責(zé)任公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712)

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松遼盆地三肇凹陷扶楊油層碳酸鹽膠結(jié)物發(fā)育特征

張世祥，李松源

(大慶油田有限責(zé)任公司勘探開(kāi)發(fā)研究院，黑龍江 大慶 163712)

[摘要]扶楊油層是松遼盆地致密油勘探重要的目的層，碳酸鹽膠結(jié)作用是造成儲(chǔ)層致密的重要原因，揭示碳酸鹽膠結(jié)物特征對(duì)認(rèn)識(shí)和評(píng)價(jià)扶楊油層致密儲(chǔ)層具有重要意義。本文通過(guò)巖心精細(xì)描述、巖石薄片鑒定和孔滲分析，詳細(xì)介紹了碳酸鹽膠結(jié)物的宏觀和微觀特征。研究表明：扶楊油層孔隙度主體為6%～18%，小于12%的樣品占60%以上；滲透率小于1×10-3μm2的樣品占70%以上，碳酸鹽膠結(jié)物是扶楊油層主要的膠結(jié)物類型，碳酸鹽含量與孔隙度和滲透率總體呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。方解石主要以微晶和亮晶為主，微晶方解石主要以孤立狀分布，亮晶方解石呈連晶狀膠結(jié)。砂巖底部物性差，碳酸鹽含量高，中上部物性變好，碳酸鹽含量低。扶楊油層多以砂泥互層或薄砂厚泥組合為特征，砂巖頂?shù)啄鄮r較發(fā)育，砂泥互層結(jié)構(gòu)有利于泥巖中粘土礦物轉(zhuǎn)化過(guò)程中分離出來(lái)的鈣、鐵、鉀等離子進(jìn)入毗鄰的砂巖中，并在砂巖內(nèi)富集和沉淀，從而形成碳酸鹽膠結(jié)物。

[關(guān)鍵詞]扶楊油層；三肇凹陷；致密油；碳酸鹽膠結(jié)物

松遼盆地是中國(guó)東北部的一個(gè)大型中、新生代沉積盆地，處于北亞陸間區(qū)和環(huán)太平洋陸緣區(qū)的交接位置，由西部斜坡區(qū)、北部?jī)A沒(méi)區(qū)、中央坳陷區(qū)、東南隆起區(qū)和西南隆起區(qū)等一級(jí)構(gòu)造單元構(gòu)成，中央坳陷區(qū)是最重要的油氣富集單元，大慶長(zhǎng)垣、齊家-古龍凹陷、三肇凹陷等是中央坳陷區(qū)主要的二級(jí)構(gòu)造單元。

白堊紀(jì)時(shí)期是盆地發(fā)育的主要階段，沉積了厚達(dá)萬(wàn)米的非海相火山巖、火山碎屑巖及正常河流相、湖泊相和沼澤相碎屑巖地層。從上至下，盆地蓋層發(fā)育下白堊統(tǒng)火山嶺組、沙河子組、營(yíng)城組、登婁庫(kù)組和泉頭組；上白堊統(tǒng)青山口組、姚家組、嫩江組、四方臺(tái)組、明水組和新生界地層。

經(jīng)過(guò)多年的勘探開(kāi)發(fā)工作，目前已發(fā)現(xiàn)扶楊、高臺(tái)子、葡萄花、薩爾圖、黑帝廟等油層組，本次研究對(duì)象為長(zhǎng)垣—三肇凹陷泉頭組的扶楊油層。泉頭組沉積時(shí)期盆地處于沉陷階段，沉積相類型主要為三角洲相和湖泊相，包括河道、天然堤、決口扇、水下分流河道、水下天然堤、河口壩和前緣薄層砂等微相類型。

1巖石學(xué)特征

泉頭組扶楊油層巖性包括：細(xì)砂巖、粉砂巖、含粉砂細(xì)砂巖等，巖性總體偏細(xì)，巖石類型以長(zhǎng)石巖屑砂巖和巖屑長(zhǎng)石砂巖為主(圖1)。石英含量范圍19.7%～64.29%，平均28.87%；長(zhǎng)石含量范圍16.28%～40.26%，平均34.94%；巖屑含量范圍16.67%～53.03%，平均36.19%；雜基含量1%～45%，平均9.35%；膠結(jié)物以方解石類為主，含量1%～55%，平均9.99%，其他膠結(jié)物還包括次生石英、次生長(zhǎng)石等類型。

2物性特征

扶楊油層孔隙度范圍0.8%～25.2%，平均10.88%，主體為6%～18%，小于12%的樣品占60%以上；滲透率范圍(0.01～87.3)×10-3μm2，平均為1.172×10-3μm2，小于1×10-3μm2的樣品占70%以上(圖2和圖3)。因此，扶楊油層總體屬于致密儲(chǔ)層。

一般情況下，膠結(jié)物總體不利于孔隙的保存，并會(huì)降低儲(chǔ)層的滲透率。由于碳酸鹽膠結(jié)物是扶楊油層主要的膠結(jié)物類型，碳酸鹽膠結(jié)物含量對(duì)儲(chǔ)層物性有重要的影響，從圖4和圖5可以看出，碳酸鹽含量與孔隙度和滲透率總體呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

圖1　三肇地區(qū)扶楊油層砂巖成分三角圖

圖2　三肇地區(qū)孔隙度分布直方圖

3碳酸鹽膠結(jié)物發(fā)育特征

3.1碳酸鹽膠結(jié)物微觀發(fā)育特征

碳酸鹽主要為方解石和(含)鐵方解石，白云石類較少，方解石包括早期方解石和晚期方解石。薄片下，方解石主要以微晶和亮晶為主，微晶方解石主要以孤立狀分布(圖6-a)，亮晶方解石呈連晶狀膠結(jié)，交代原始碎屑顆粒，嚴(yán)重堵塞了孔隙(圖6b)。

圖3　三肇地區(qū)滲透率分布直方圖

圖4　三肇地區(qū)孔隙度與碳酸鹽含量關(guān)系圖

圖5　三肇地區(qū)滲透率與碳酸鹽含量關(guān)系圖

3.2碳酸鹽膠結(jié)物宏觀發(fā)育特征

通過(guò)巖心觀察發(fā)現(xiàn)，碳酸鹽對(duì)儲(chǔ)層物性和含油性也有重要的影響，碳酸鹽含量一般在一套砂巖底部20～40 cm范圍內(nèi)和薄層砂巖中較發(fā)育，碳酸鹽含量富集砂巖段內(nèi)砂巖略顯灰白色，滴酸強(qiáng)烈起泡，與碳酸鹽含量低的層段相比，其含油性差，一般為干層(圖7 )。經(jīng)統(tǒng)計(jì)也表明，一套砂巖中多為底部物性差，碳酸鹽含量高，中上部物性變好，碳酸鹽含量低(圖8)，與圖4、圖5具有較好的一致性。

a.鐵方解石孤立狀分布；b.鐵方解石連晶狀，并交代碎屑顆粒

扶楊油層多以砂層互層或薄砂厚泥組分為特征，砂巖頂?shù)啄鄮r較發(fā)育，砂泥互層結(jié)構(gòu)有利于泥巖中粘土礦物轉(zhuǎn)化過(guò)程中分離出來(lái)的鈣、鐵、鉀等離子進(jìn)入毗鄰的砂巖中，并在砂巖內(nèi)富集、沉淀，形成碳酸鹽膠結(jié)物。

圖7　肇48井扶楊油層(1 943.08 m)

4結(jié)語(yǔ)

1)扶楊油層孔隙度主體為6%～18%，小于12%的樣品占60%以上；滲透率范圍小于1×10-3μm2的樣品占70%以上，屬于致密儲(chǔ)層。

2)碳酸鹽膠結(jié)物是扶楊油層主要的膠結(jié)物類型，碳酸鹽含量與孔隙度和滲透率總體呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

3)方解石主要以微晶和亮晶為主，微晶方解石主要以孤立狀分布，亮晶方解石呈連晶狀膠結(jié)。

4)一套砂巖中多為底部物性差，碳酸鹽含量高，中上部物性變好，碳酸鹽含量低。

圖8　孔隙度—滲透率—碳酸鹽含量縱向發(fā)育特征

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[中圖分類號(hào)]TE122

[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]B

[文章編號(hào)]1004-1184(2016)02-0179-02

[作者簡(jiǎn)介]張世祥(1964-)，男，河南洛陽(yáng)人，工程師，主要從事石油地質(zhì)研究和油田資料管理工作。

[收稿日期]2015-12-25